TWI556521B - Electrical connector - Google Patents

Description

電連接器

本發明為提供一種電連接器，尤指一種藉由上下交錯排列的傳輸導體組，及一體成形的隔板部、環狀腰帶與框體部，達成可雙向正反插接且能有效抑制EMI及RFI等干擾之電連接器。

按，電子產業的興盛，幾乎所有電子產品都有連接器的使用需求，而市面上使用率最高的通用序列匯流排，即為協會所制定的連接器標準介面規格，此規範係為日前市面上最被普遍使用者，因此，也有非常多針對此種連接器衍生出來的改良，其中最簡單卻是最便民的改良，就是連接器的雙向插接。由於連接器公頭母座的對接，有固定的方向，而使用者在操作時往往因為疏忽等眾多因素，造成連接器的反向插置，此意外產生的後果，輕則連接器接腳毀損，重則電子設備短路報銷。因此，業者開發出此種可雙向插接的連接器，實為方便實用的改良。

然而，上述改良僅侷限於USB2.0之規格，現下科技日新月異，可說每天都在進步，USB2.0、USB3.0、Type-A、Type-B等等諸如此類的連接器，不論是傳輸速度的提昇或是硬體規格的精進，都必須隨著時代變遷而進化，可惜上述雙向插接的連接器僅適用於USB2.0，對於更高級的連接器則無法勝任。

是以，要如何解決上述習用雙向插接連接器之問題與缺失，即為本發明之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本發明之發明人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種製程簡單、使用方便、結構強健且干擾較低的電連接器之發明專利者。

本發明之主要目的在於：利用雙排交錯排列之傳輸導體組的接觸部，達成連接器的正反向插接，並利用單排免焊之傳輸導體組的轉接部，提升製程的方便性，再以屏蔽殼體、斜蓋部、隔板部、環狀腰帶及框體部，降低電磁干擾及射頻干擾等問題的發生。

為達成上述目的，本發明之主要結構為包含有複數高頻差分訊號傳輸導體對、複數電源傳輸導體對及複數低頻訊號傳輸導體的傳輸導體組，並於該傳輸導體組一端界定複數個上下交錯排列之接觸部，而在傳輸導體組相應背離各該接觸部之端處則界定至少四個為一組並排排列之轉接部，並設置有隔板部、環狀腰帶等構件；俾當生產端在製造本發明時，係將接觸部分佈在隔板部上下兩側呈交錯排列的態樣，而傳輸導體背離接觸部的一端則為單排免焊式的彈性狀轉接部，並透過環狀腰帶穩固轉接部的結構排列，使得本發明具有可正反插接的功能，並可降低上下兩排端子彼此的干擾，同時藉由高頻差分訊號傳輸導體對、電源傳輸導體對及低頻訊號傳輸導體的適當配置，而提供不同規格的USB使用。

藉由上述技術，可針對習用雙向插接連接器所存在之端子仍須以焊接手段加工、製程難度較高、雜訊干擾較高及連接器適用範圍不足的問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1、1b‧‧‧傳輸導體組

11‧‧‧高頻差分訊號傳輸導體對

12‧‧‧電源傳輸導體對

13‧‧‧低頻訊號傳輸導體

2、2a、2b‧‧‧屏蔽殼體

21‧‧‧焊接腳

22a‧‧‧斜蓋部

23b‧‧‧對插部

231b‧‧‧環狀膠套

24‧‧‧絕緣膠體

241‧‧‧鏤空部

3、3b‧‧‧接觸部

31、31b‧‧‧隔板部

32、32b‧‧‧凹陷部

33、33b‧‧‧環狀腰帶

34b‧‧‧彈性接觸腳

4、4a‧‧‧轉接部

5、5b‧‧‧框體部

第一圖 係為本發明較佳實施例之立體圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之內部結構立體圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之內部結構俯視圖。

第四圖 係為本發明較佳實施例之傳輸導體配置圖(一)。

第五圖 係為本發明較佳實施例之傳輸導體配置圖(二)。

第六圖 係為本發明另一實施施之立體透視圖。

第七圖 係為本發明再一實施例之立體圖(一)。

第八圖 係為本發明再一實施例之立體圖(二)。

第九圖 係為本發明再一實施例之內部結構立體圖。

第十圖 係為本發明再一實施例之使用狀態圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖、第三圖及第四圖所示，係為本發明較佳實施例之立體圖、內部結構俯視圖及傳輸導體配置圖(一)，由圖中可清楚看出本發明之電連接器為母座連接器，其包括：至少一傳輸導體組1，該傳輸導體組1包含複數高頻差分訊號傳輸導體對11、一分別設於該些高頻差分訊號傳輸導體對11兩側之電源傳輸導體對12、及複數位於該些高頻差分訊號傳輸導體對11中央之低頻訊號傳輸導體13；一供收容該傳輸導體組1之屏蔽殼體2，且該屏蔽殼體2兩側分別具有一插接式之焊接腳21；一設於該傳輸導體組1上之絕緣膠體24，且該絕緣膠體24上具有至少一供調整阻抗之鏤空部241；複數界定於該傳輸導體組1一端且為板狀上下交錯排列之接觸部3，該接觸部3中間設有一供隔離訊號之隔板部31，且該隔板部31兩側分別具有至少一供接地導通及卡扣之凹陷部32，且該接觸部3上設有一環狀腰帶33，該環狀腰帶33係與該屏蔽殼體2導通接地並得以強化固定該接觸部3；及一界定於該傳輸導體組1相應背離各該接觸部3之端處且以至少四個為一組並排排列之轉接部4，該轉接部4係以免焊式彈性狀之態樣轉接於印刷電路基板(Printed Circuit Board,PCB)或黑膠狀封裝積體(Chip On Board,COB)上，且該轉接部4之側處環設有一供接地導通之框體部5。

請同時配合參閱第一圖至第五圖所示，係為本發明較佳實施例之立體圖、內部結構立體圖、內部結構俯視圖、傳輸導體配置圖(一)及傳輸導體配置圖(二)。首先由第一圖中可清楚看出，傳輸導體組1及絕緣膠體24皆收容於屏蔽殼體2內，且該屏蔽殼體2除前端供插接之開口處露出接觸部3及後端露出轉接部4外，其他部份乃完全密封式，以提升內外雜訊隔離的功效，而屏蔽殼體2兩側分別具有一插接式的焊接腳21，並於轉接部4一側設有框體部5，透過焊接腳21及框體部5將電連接器焊接固定於印刷電路基板(Printed Circuit Board,PCB)或黑膠狀封裝積體(Chip On Board,COB)上，本實施例係以印刷電路基 板為例；接著請參閱第二、三圖，在上下交錯排列的接觸部3中間設置一隔板部31，由於傳輸導體組1中存在有高頻訊號，故以隔板部31將上下兩排端子隔開，以降低EMI及RFI的問題，且隔板部31兩側則具有供公頭插接卡固時的凹陷部32，同時配合環狀腰帶33使傳輸導體組1各端子的位置關係更加穩固，再透過框體部5的長條狀焊接部與電路基板接地導通，間接提升雜訊隔離效果及結構強度，另外，絕緣膠體24上具有至少一鏤空部241，相較於習用更具有調整阻抗的功效；再請參閱第四、五圖，由圖中可更清楚看出，隔板部31、環狀腰帶33及框體部5為一體成形，因此對於上下交錯排列的接觸部3之EMI及RFI等雜訊的隔離效果，更確然無疑。至於傳輸導體組1之配置，在本實施例中，係為兩側各兩個高頻差分訊號傳輸導體對11，各高頻差分訊號傳輸導體對11的兩側則設置電源傳輸導體對12，且該電源傳輸導體對12之寬度乃大於高頻差分訊號傳輸導體對11，以提高負載供大電流通過，而複數個低頻訊號傳輸導體13則設置於正中央，並於低頻訊號傳輸導體13的兩側設置控制訊號傳輸導體或資料傳輸導體，此配置乃符合USB3.1 Type C的規範，然而本發明可因應不同的連接器規範作不同配置，而具有更廣泛的應用，故此配置僅其中一實施例，並不因此侷限。

另請同時配合參閱第六圖所示，係為本發明另一實施例之立體透視圖，由圖中可清楚看出，本實施例在轉接部4a的一側具有一供抑制電磁干擾(Electro Magnetic Interference,EMI)或射頻干擾(Radio Frequency Interference,RFI)，且為斜蓋態樣之屏蔽殼體2a，並界定一與該屏蔽殼體2a一體成形形成之斜蓋部22a，藉此，將電連接器內之轉接部4a與外界隔離，達到降低雜訊干擾的目的的同時，也因其一體成形之結構，不會增加製程上的困擾。

再請配合參閱第七圖至第十圖所示，係為本發明再一實施例之立體圖(一)、立體圖(二)、內部結構立體圖及使用狀態圖，由圖中可清楚看出，在本實施例中乃沿用上述實施例傳輸導體組1b之配置方法，並將其應用於公頭連接器，其中屏蔽殼體2b的部份，如第七圖所示，屏蔽殼體2b的後端可為線端狀或封閉式，在本實施例中係以線端狀為例，而屏蔽殼體2b插設於母座連接器的一端乃界定為對插部23b，如第八圖所示之態樣，該對插部23b的寬度係小於屏蔽殼體2b的寬度，並於屏蔽殼體2b的開口處設有一環狀膠套231b，該環狀膠套231b具有增加密閉度的功效。至於內部結構的差異，則如 第九圖所示，首先，界定於傳輸導體組1b一端的接觸部3b變更為彈性狀上下交錯排列的態樣，且在傳輸導體組1b的兩側分別具有一彈性接觸腳34b，該彈性接觸腳34b乃於公頭母座對接時，卡扣於母座連接器的凹陷部32b，且在圖中可清楚看出，傳輸導體組1b兩側的彈性接觸腳34b、接觸部3b中間的隔板部31b及環設於轉接部一側的框體部5b，三者乃為一體成形製成，故與前述實施例一樣具有降低EMI及RFI的效果及降低製程難度的特色。最後，請參閱第十圖，係為公頭母座對接時的使用狀態圖，圖中可明顯看到彈性接觸腳34b卡扣於凹陷部32b的狀態，藉此，從連接器公頭的框體部5b、隔板部31b、彈性接觸腳34b，到連接器母座的隔板部31b、環狀腰帶33b、框體部5b，形成一個接地導通的狀態，而具有提升隔離雜訊的功效。

惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即拘限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明之電連接器於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感公便。

24‧‧‧絕緣膠體

241‧‧‧鏤空部

3‧‧‧接觸部

31‧‧‧隔板部

33‧‧‧環狀腰帶

5‧‧‧框體部

Claims (20)

1. 一種電連接器，其主要包括：至少一傳輸導體組，該傳輸導體組包含複數高頻差分訊號傳輸導體對、一分別設於該些高頻差分訊號傳輸導體對兩側之電源傳輸導體對、及複數位於該些高頻差分訊號傳輸導體對中央之低頻訊號傳輸導體；複數界定於該傳輸導體組一端且為上下交錯排列之接觸部，該接觸部中間設有一供隔離訊號之隔板部；及一界定於該傳輸導體組相應背離各該接觸部之端處且以至少四個為一組並排排列之轉接部，該轉接部之側處環設有一供接地導通之框體部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該隔板部兩側分別具有至少一供接地導通及卡扣之凹陷部。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該框體部係焊接於電路基板上而得以接地導通。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該傳輸導體組係收容於一屏蔽殼體內，且該屏蔽殼體兩側分別具有一插接式之焊接腳。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該轉接部一側具有一供抑制電磁干擾或射頻干擾，且為斜蓋態樣之屏蔽殼體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該轉接部係轉接於印刷電路基板(Printed Circuit Board,PCB)或黑膠狀封裝積體(Chip On Board,COB)上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該電源傳輸導體對之寬度大於高頻差分訊號傳輸導體對之寬度，係供大電流通過。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該傳輸導體組上設有一絕緣膠體，且該絕緣膠體上具有至少一供調整阻抗之鏤空部。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該轉接部係為免焊式彈性狀。
10. 如申請專利範圍第4或5項中任一項所述之電連接器，其中該屏蔽殼體係為線端狀或封裝式。
11. 如申請專利範圍第4項所述之電連接器，其中該屏蔽殼體一側界定一對插部，該對插部之寬度小於該屏蔽殼體之寬度。
12. 如申請專利範圍第1項所述之電連接器，其中該傳輸導體組係收容於一 屏蔽殼體內，並於該屏蔽殼體位於該轉接部之一側具有一供抑制電磁干擾或射頻干擾之斜蓋部，且該屏蔽殼體與該斜蓋部為一體成形。
13. 一種電連接器，係為公頭連接器，其主要包括：至少一傳輸導體組，該傳輸導體組包含複數高頻差分訊號傳輸導體對、一分別設於該些高頻差分訊號傳輸導體對兩側之電源傳輸導體對、及複數位於該些高頻差分訊號傳輸導體對中央之低頻訊號傳輸導體；複數界定於該傳輸導體組一端且為彈性狀上下交錯排列之接觸部，該些接觸部中間設有一供隔離訊號之隔板部；及一界定於該傳輸導體組相應背離各該接觸部之端處且以至少四個為一組並排排列之轉接部，該轉接部之側處環設有一供接地導通之框體部。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電連接器，其中該傳輸導體組兩側分別具有一彈性接觸腳，係與母座連接器對接卡扣。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電連接器，其中該隔板部及該框體部係為一體成形。
16. 如申請專利範圍第13項所述之電連接器，其中該傳輸導體組係收容於一屏蔽殼體內，且該屏蔽殼體之開口處設有一供增加密閉度之環狀膠套。
17. 一種電連接器，係為母座連接器，其主要包括：至少一傳輸導體組，該傳輸導體組包含複數高頻差分訊號傳輸導體對、一分別設於該些高頻差分訊號傳輸導體對兩側之電源傳輸導體對、及複數位於該些高頻差分訊號傳輸導體對中央之低頻訊號傳輸導體；複數界定於該傳輸導體組一端且為板狀上下交錯排列之接觸部，該接觸部中間設有一供隔離訊號之隔板部；及一界定於該傳輸導體組相應背離各該接觸部之端處且以至少四個為一組並排排列之轉接部，該轉接部之側處環設有一供接地導通之框體部。
18. 如申請專利範圍第17項所述之電連接器，其中該傳輸導體組係收容於一屏蔽殼體內，且該接觸部上設有一環狀腰帶，該環狀腰帶係與該屏蔽殼體導通接地並得以強化固定該接觸部。
19. 如申請專利範圍第18項所述之電連接器，其中該隔板部兩側分別具有至少一供接地導通及卡扣之凹陷部。
20. 如申請專利範圍第19項所述之電連接器，其中該屏蔽殼體、該隔板部、該環狀腰帶及該框體部為一體成形。